磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4中非共线自旋结构诱导的中间反常霍尔态
材料科学
2021-09-08 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
拓扑与磁性的结合在产生奇异量子物质方面颇具吸引力，例如量子反常霍尔态、轴子绝缘体与磁性Weyl半金属。MnBi2Te4作为一种本征磁性拓扑绝缘体，为实现多种拓扑相提供了平台。在此我们报道MnBi2Te4磁滞中的中间霍尔台阶，其中揭示了零磁场下四种可区分的磁记忆态。磁中间态的栅极与温度依赖表明MnBi2Te4中存在非共线自旋结构，这可归因于Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，即强自旋轨道耦合与表面局域反演对称性破缺的共存。此外，这些多重磁记忆态可通过施加设计的磁场脉冲在彼此间编程切换。我们的结果对体拓扑对磁态影响提供了新见解，且这些多重记忆态有望用于自旋电子器件。
引用
@article{arxiv.2109.02982,
title = {Intermediate anomalous Hall states induced by noncollinear spin structure in magnetic topological insulator MnBi2Te4},
author = {Jing-Zhi Fang and Shuo Wang and Xing-Guo Ye and Ben-Chuan Lin and An-Qi Wang and Hao-Nan Cui and Jian-Kun Wang and Guang-Yu Zhu and Song Liu and Yongkai Li and Zhiwei Wang and Yugui Yao and Zhongming Wei and Dapeng Yu and Zhi-Min Liao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.02982},
year = {2021}
}